(57)【要約】      （修正有）【課題】ターゲット間の相互汚染を最小限にするか除去できるマルチカソード処理チャンバに使用するための処理キットを提供する。【解決手段】処理キットは、円錐形シールド１１８、回転シールド１０６、シュラウド１２６、内側堆積リング１４０、外側堆積リング１４２、またはカバーリング１２０のうちの１つ以上を含む。回転シールドは、ベース、ベースから下向きおよび外向きに延びる円錐形部、ならびに円錐形部から外向きに延びるカラー部を有する。内側堆積リングは、脚部、脚部から内向きに延びる平坦部、平坦部から内向きに延びる第１の凹部、および第１の凹部の最内側部分から上向きに延びる第１のリップを有する。外側堆積リングは、カラー部、カラー部の上の、内向きに延びる上部平坦部、上部平坦部から内向きに延びる第２の凹部、および第２の凹部から上向きに延びる第２のリップを有する。【選択図】図１
0003226673.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ベース、前記ベースから下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部、ならびに前記円錐形部の底部から径方向外向きに延びるカラー部を有する回転シールドであって、前記円錐形部を貫通して卵形孔が形成されている回転シールドと、
脚部、前記脚部から径方向内向きに延びる平坦部、前記平坦部から径方向内向きに延びる第１の凹部、および前記第１の凹部の最内側部分から上向きに延びる第１のリップを有する内側堆積リングと、
カラー部、前記カラー部の上に配置され径方向内向きに延びる上部平坦部、前記上部平坦部から内向きに延びる第２の凹部、および前記第２の凹部の最内側部分から上向きに延びる第２のリップを有する外側堆積リングと
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット。
【請求項２】
前記内側堆積リングの第１の内径が約１１．５インチであるか、または
前記内側堆積リングの第１の外径が約１２．８インチである、
のうちの少なくとも一方である、請求項１に記載の処理キット。
【請求項３】
前記外側堆積リングの第２の内径が約１２．２インチであるか、または
前記外側堆積リングの第２の外径が約１３．７インチから１４．６インチまでの間である、
のうちの少なくとも一方である、請求項１に記載の処理キット。
【請求項４】
対応する複数のターゲットのまわりで前記複数のターゲットと前記回転シールドの間に配置されるように構成された複数のシュラウドをさらに備える、請求項１から３までのいずれか１項に記載の処理キット。
【請求項５】
円錐形シールドをさらに備え、前記円錐形シールドの上部分が前記回転シールドの下部を取り囲むように構成され、前記円錐形シールドの底部部分が基板支持体を取り囲むように構成される、請求項１から３までのいずれか１項に記載の処理キット。
【請求項６】
前記円錐形シールドの前記底部部分に載るように構成されたカバーリング
をさらに備える、請求項５に記載の処理キット。
【請求項７】
基板を支持するための基板支持体と、
取付台に結合されており、前記基板の上にスパッタされる、対応する複数のターゲットを有する複数のカソードと、
前記マルチカソード処理チャンバの中に配置された、請求項１から６までのいずれか１項に記載の処理キットと
を備えるマルチカソード処理チャンバであって、
前記回転シールドが前記基板支持体と前記複数のターゲットの間に回転可能に配置され、前記卵形孔が前記複数のターゲットのうちの１つを前記複数のターゲットの残りは覆いながら露出させ、
前記内側堆積リングが前記基板支持体の頂部に配置され、
前記内側堆積リングの前記脚部が、前記外側堆積リングの前記第２の凹部の中に延びて前記内側堆積リングと前記外側堆積リングの間に蛇行通路を形成する、マルチカソード処理チャンバ。
【請求項８】
前記内側堆積リングの前記脚部が、約０．０４５インチから約０．０５５インチまでの間の第１の隙間によって、前記外側堆積リングの前記第２の凹部から垂直に間隔があけられており、前記内側堆積リングの前記第１のリップが、約０．００８インチから約０．０１２インチまでの間の第２の隙間によって、前記基板から垂直に間隔があけられている、請求項７に記載のマルチカソード処理チャンバ。
【請求項９】
前記複数のカソードが５つのカソードを含み、前記複数のターゲットのうちの対応する１つと前記回転シールドとの間にそれぞれが配置された、複数のシュラウドをさらに備える、請求項７に記載のマルチカソード処理チャンバ。
【請求項１０】
実質的に垂直の上部、前記上部から径方向内向きおよび下向きに傾斜している中間部、ならびに前記上部の反対側の前記中間部の端部から実質的に垂直に下向きに延びる底部部分を有する円錐形シールドと、
前記上部から径方向外向きに延びるフランジと
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素。
【請求項１１】
ベース、前記ベースから下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部、ならびに前記円錐形部の底部から径方向外向きに延びるカラー部を有する回転シールドと、
前記円錐形部を貫通して配置された孔と
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素。
【請求項１２】
平面端部および反対側の湾曲端部を有する管形本体を含むシュラウドであって、前記管形本体が、その主部に沿って、前記湾曲端部から前記平面端部の近くまでの卵形断面を有し、前記平面端部の前記断面が前記卵形断面から円形断面へとなめらかに縮小される、シュラウドと、
前記平面端部に近い第１のフランジと
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素。
【請求項１３】
脚部と、前記脚部から径方向内向きに延びる平坦部と、前記平坦部から径方向内向きに延びる凹部と、前記凹部の最内側部分から上向きに延びるリップとを含む内側堆積リング
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素。
【請求項１４】
カラー部と、前記カラー部の上方径方向内側に配置された上部平坦部と、前記上部平坦部から内向きに延びる凹部と、前記凹部の最内側部分から上向きに延びるリップとを含む外側堆積リング
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素。
【請求項１５】
ベース部分と、前記ベース部分から上に湾曲してボウルを形成するリング部と、前記ベース部分から下向きに延びる環状足とを含むカバーリング
を備える、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、一般にマルチカソード処理チャンバ用の処理キットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造における物理的気相堆積（ＰＶＤ）は通常、所望の膜材料で作られたターゲットを用いて実施される。合金の場合には、ターゲットは通常、スパッタされる合金から構成される。新規の不揮発性メモリの場合には、異なる組成物からなる諸合金が使用される。そのため、マルチカソード（たとえば、マルチターゲット）ＰＶＤチャンバのマルチターゲットが、異なる材料を順次に堆積させるために利用されてきた。しかし、複数のターゲットの相互汚染があるので、ターゲットは、膜一貫性を維持するために定期的に洗浄される。たとえば、微粒子の発生を招き得る洗浄処理の間中、複数のターゲットのうちの１つ以上がシャッタで覆われることがある。
【０００３】
したがって、発明者らは、マルチカソード処理チャンバ用の処理キットの実施形態を実現した。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キットの実施形態を本明細書で提示する。この処理キットは、円錐形シールド、回転シールド、シュラウド、内側堆積リング、外側堆積リング、およびカバーリングのうちの１つ以上などの構成要素を含む。各処理キット構成要素は、マルチカソード処理チャンバ用の処理キットの形で一緒に使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、実質的に垂直の上部、上部から径方向内向きおよび下向きに傾斜している中間部、ならびに上部の反対側の中間部の端部から実質的に垂直に下向きに延びる底部部分を有する円錐形シールドと、上部から径方向外向きに延びるフランジとを含む。
【０００６】
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、ベース、ベースから下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部、ならびに円錐形部の底部から径方向外向きに延びるカラー部を有する回転シールドと、円錐形部を貫通して配置された孔とを含む。
【０００７】
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、平面端部および反対側の湾曲端部を有する管形本体を含むシュラウドであって、管形本体が、その主部に沿って、湾曲端部から平面端部の近くまでの卵形断面を有し、平面端部の断面が卵形断面から円形断面へとなめらかに縮小される、シュラウドと、平面端部に近い第１のフランジとを含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、脚部と、脚部から径方向内向きに延びる平坦部と、平坦部から径方向内向きに延びる凹部と、凹部の最内側部分から上向きに延びるリップとを備える、内側堆積リングを含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、カラー部と、カラー部の上方径方向内側に配置された上部平坦部と、上部平坦部から内向きに延びる凹部と、凹部の最内側部分から上向きに延びるリップとを備える、外側堆積リングを含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、ベース部分と、ベース部分から上に湾曲してボウルを形成するリング部と、ベース部分から下向きに延びる環状足とを備える、カバーリングを含む。
【００１１】
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キット構成要素は、ベース、ベースから下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部、ならびに円錐形部の底部から径方向外向きに延びるカラー部を有する回転シールドであって、円錐形部を貫通して卵形孔が形成されている回転シールドと、脚部、脚部から径方向内向きに延びる平坦部、平坦部から径方向内向きに延びる第１の凹部、および第１の凹部の最内側部分から上向きに延びる第１のリップを有する内側堆積リングと、カラー部、カラー部の上に配置され径方向内向きに延びる上部平坦部、上部平坦部から内向きに延びる第２の凹部、および第２の凹部の最内側部分から上向きに延びる第２のリップを有する外側堆積リングとを含む。
【００１２】
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバは、基板を支持するための基板支持体と、取付台に結合されており、基板の上にスパッタされる、対応する複数のターゲットを有する複数のカソードと、マルチカソード処理チャンバの中に配置された処理キットとを含む。処理キットは、基板支持体と複数のターゲットの間に回転可能に配置された回転シールドを含み、シールドは、ベースと、ベースから下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部と、円錐形部の底部から径方向外向きに延びるカラー部とを含み、シールドは、複数のターゲットのうちの１つを複数のターゲットのうちの残りは覆いながら露出させるために円錐形部を貫通して形成された卵形孔と、基板支持体の頂部および基板の外側縁部の下に配置されるように構成された内側堆積リングであって、脚部、脚部から径方向内向きに延びる平坦部、平坦部から径方向内向きに延びる第１の凹部、および第１の凹部の最内側部分から上向きに延びる第１のリップを含む内側堆積リングと、内側堆積リングの径方向外側に配置され、カラー部、カラー部の上に配置され径方向内向きに延びる上部平坦部、この上部平坦部から内向きに延びる第２の凹部、および第２の凹部の最内側部分から上向きに延びる第２のリップを有する外側堆積リングとを含み、内側堆積リングの脚部は、外側堆積リングの第２の凹部の中に延びて内側堆積リングと外側堆積リングの間に蛇行通路を形成する。
【００１３】
いくつかの実施形態では、マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キットは、ベース、ベースから下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部、ならびに円錐形部の底部から径方向外向きに延びるカラー部を有する回転シールドであって、円錐形部を貫通して卵形孔が形成されている回転シールドと、脚部、脚部から径方向内向きに延びる平坦部、平坦部から径方向内向きに延びる第１の凹部、および第１の凹部の最内側部分から上向きに延びる第１のリップを有する内側堆積リングと、カラー部、カラー部の上に配置され径方向内向きに延びる上部平坦部、上部平坦部から内向きに延びる第２の凹部、および第２の凹部の最内側部分から上向きに延びる第２のリップを有する外側堆積リングと、対応する複数のターゲットのまわりで複数のターゲットと回転シールドの間に配置されるように構成された複数のシュラウドと、円錐形シールドであって、この円錐形シールドの上部分が回転シールドの下部を取り囲むように構成され、円錐形シールドの底部部分が基板支持体を取り囲むように構成される円錐形シールドと、円錐形シールドの底部部分に載るように構成されたカバーリングとを含む。
【００１４】
本開示の他の、さらなる実施形態について以下で説明する。
【００１５】
上で簡潔に要約され、より詳細には以下で論じられる本開示の実施形態は、添付の図面に表わされた本開示の例示的な諸実施形態を参照することによって理解することができる。しかし、本開示では、その他の同様に効果的な実施形態を認めることができるので、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態を示すだけであり、したがって、本開示の範囲を限定するものとみなされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本開示のいくつかの実施形態によるマルチカソード処理チャンバの断面図である。
【図２】図１のマルチカソード処理チャンバの堆積リングの拡大断面図である。
【図３】本開示のいくつかの実施形態による堆積リングの斜視底面図である。
【図４】本開示のいくつかの実施形態による回転シールドの斜視上面図である。
【図５】図４の線５−５’に沿った回転シールドの断面図である。
【図６】図１のマルチカソード処理チャンバの円錐形シールドの断面図である。
【図７】本開示のいくつかの実施形態による図１のマルチカソード処理チャンバのシュラウドの断面図である。
【図８】本開示のいくつかの実施形態による図１のマルチカソード処理チャンバの別のシュラウドの断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
理解しやすいように、可能な場合には、各図に共通の同じ要素を指定するのに同じ参照番号を使用した。図は原寸に比例していなく、分かりやすくするために簡略化されていることがある。１つの実施形態の要素および特徴は、別に詳述されていなくても他の実施形態に有利に組み込まれることがある。
【００１８】
マルチカソード処理チャンバに使用するための処理キットの実施形態を本明細書で提示する。開示された処理キットは、ターゲット間の相互汚染を有利に最小限にするか除去することができる。加えて、開示された処理キットでは、処理容積部の外側のチャンバ構成要素への材料の堆積が最小限になる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、マルチカソードＰＶＤチャンバは、上部アダプタに取り付けられた複数のカソード、またはターゲット（たとえば、５つのカソード）を含む。各カソードは、ＤＣ／パルスＤＣまたはＲＦターゲットと、付随するマグネトロンとを有することができる。各カソードはまた、長い管であるシュラウドを有し、これはターゲットからウエハまでの見通し線を遮らない。共通回転シールドが、すべてのカソードによって共有されているチャンバの中心に設けられる。同時にスパッタされる必要があるターゲットの数に応じて、回転シールドは、１つ、２つ、または３つの孔など、１つまたは複数の孔を有することができる。各ターゲットを取り囲むシュラウドは、ウエハに向けられていない、したがってウエハに当たる可能性のないターゲットフラックスの大部分を有利に捕捉し、それによって、ターゲット相互汚染を顕著に最小限にする。いくつかの実施形態では、シュラウド材料および表面処理は、スパッタされる特定のターゲット材料に合わせて調整することができ、それによって、不都合な動作が改善する。
【００２０】
図１は、本開示のいくつかの実施形態によるマルチカソード処理チャンバ（処理チャンバ１００）の概略的な断面図を表す。処理チャンバ１００は、処理キット１５０を有する処理チャンバ１００の上部に結合された複数のカソード１０２（たとえば、５つのカソード）と、処理チャンバ１００の内部で複数のカソード１０２の下方に配置された基板支持体１１０とを含む。いくつかの実施形態では、基板支持体１１０は、回転台座とすることができる。いくつかの実施形態では、基板支持体１１０は、垂直に移動可能とすることができる。
【００２１】
複数のカソード１０２は、基板１０８上の異なる材料にスパッタするのに使用することができる。いくつかの実施形態では、基板１０８は、集積回路の製造に使用される半導体材料を有する構造体である。たとえば、基板１０８は、ウエハを含む半導体構造体であり得る。
【００２２】
いくつかの実施形態では、処理キット１５０は、複数のカソード１０２のうちの１つ以上を選択的に覆うための回転シールド１０６を含む。カソード１０２はそれぞれ、基板支持体１１０上の基板１０８を覆って配置されている回転シールド１０６の開口すなわち孔１０４から露出している。いくつかの実施形態では、回転シールド１０６は単一の孔１０４を含む。カソード１０２からの材料は、孔１０４を通して基板１０８の上に堆積させることができる。
【００２３】
電源１１２が、複数のカソード１０２のそれぞれに結合され得る。電源１１２は、直流（ＤＣ）、パルス化ＤＣ、または高周波（ＲＦ）の電源を含むことができる。回転シールド１０６は、スパッタリング中に複数のカソード１０２のうちの２つ以上を露出させ、残りのカソード１０２を相互汚染から保護することができる。相互汚染は、堆積材料がカソード１０２のうちの１つからカソード１０２のうちの別の１つへと、物理的に移動または移転する結果として生じる。各カソード１０２は、対応するターゲット１１４の上方に配置される。選択されたターゲットをスパッタするために回転シールド１０６が回されて、スパッタされるべき選択されたターゲットが露出する。ターゲット１１４は、基板１０８の上にスパッタされることが望まれる任意の材料で形成することができる。モータ１３１が、回転シールド１０６が回転しやすいように、軸１３２を介して回転シールド１０６に結合される。
【００２４】
いくつかの実施形態では、処理キット１５０はシュラウド１２６をさらに含み、このシュラウドは、ターゲット１１４から基板支持体１１０上に配置された基板への見通し線を遮らない長い管であり、各カソード１０２に対応している。各シュラウド１２６は、約２０〜９０度の角度１３０でカソード１０２を設置するためのシュラウド回転部１２８を含む。角度１３０の値が異なると、異なる均一性プロファイルが基板の表面に得られる。角度１３０は、ターゲット１１４のうちの１つの平面と基板支持体１１０の平面との間で測定される。いくつかの実施形態では、角度１３０は約３０度である。いくつかの実施形態では、角度１３０は代替的に約４０度である。各シュラウドは、基板に向けられていない、したがって基板に当たる可能性のないターゲットフラックスの大部分を捕捉するように構成されている。そのようにしてシュラウドは、ターゲット相互汚染を顕著に最小限にする。加えて、シュラウド材料およびシュラウドの表面処理は、特定のターゲット材料に合わせて調整することができ、それによって、不都合な動作が改善する。
【００２５】
より詳細に図７に示されるように、各シュラウド１２６は、それぞれのカソード１０２に結合されるように構成された平面端部７０２と、回転シールド１０６と整合するように構成された反対側湾曲端部７０４とを有する管形本体７０６を含む。シュラウド１２６の管形本体７０６の、湾曲端部７０４の開口７１６は、回転シールド１０６の孔１０４と概して同じサイズおよび形状である。管形本体７０６は、湾曲端部７０４から近くの平面端部７０２まで、その主部に沿って卵形の断面を有することができる。平面端部７０２の断面は、卵形断面から、７０８で示された円形断面へとなめらかに縮小される。管形本体７０６は、平面端部７０２の近くの第１のフランジ７１０を含むことができる。いくつかの実施形態では、円形断面は約６．２〜約６．３インチである。第１のフランジ７１０は、特定のシュラウド１２６が取り付けられるべきそれぞれのカソード１０２にシュラウド１２６を結合しやすくするために、３つの開口などの複数の開口を含むことができる。管形本体７０６は、湾曲端部７０４近くの第２のフランジ７１２をさらに含むことができる。シュラウド１２６の内面は、粒子保持を強化するために、たとえば、ツインワイヤアークスプレーなどのアルミニウムアークスプレーによってテクスチャ加工することができる。第２のフランジ７１２もまた、上記のようにテクスチャ加工することができる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、図７に示されるように、管形本体７０６の平面端部７０２の円形開口の中心軸は、湾曲端部７０４の卵形開口の中心軸と平行である。いくつかの実施形態では、図８に示されるように、管形本体７０６の平面端部７０２の円形開口の中心軸は、湾曲端部７０４の卵形開口の中心軸に対して、ある角度で配置される。いくつかの実施形態では、この角度は約１０度である。
【００２７】
図１に戻って参照すると、いくつかの実施形態では、処理キット１５０は、円錐形シールド１１８、カバーリング１２０、内側堆積リング１４０、および外側堆積リング１４２をさらに含む。図１に表されるように、円錐形シールド１１８の上部分は、回転シールド１０６の下部を取り囲むように構成され、円錐形シールド１１８の底部部分は、基板支持体１１０を取り囲むように構成される。基板１０８がチャンバに出入りする前に、基板１０８は、処理チャンバの下部に配置された円錐形シールド１１８の下方で移動することができる。カバーリング１２０が円錐形シールド１１８の最上部に配置され、基板１０８を取り囲む。基板支持体１１０が下方に移動すると、基板１０８は、基板１０８がチャンバから外に出る前に、ロボットアーム（図示せず）によって持ち上げることができる。
【００２８】
図６は、円錐形シールド１１８の断面図をより詳細に表す。図６に示されるように、円錐形シールドは一般に、上部６０２、中間部６０４、および底部部分６０６を含む。上部６０２は実質的に垂直であり、径方向外向きに突き出るフランジ６０８を含む。フランジ６０８は、処理チャンバの壁などの、円錐形シールド１１８を支持するチャンバ構成要素の上に載る面を形成するのに十分な程度だけ、水平に外向きに延びることができる。いくつかの実施形態では、フランジ６０８は、上部６０２の外壁から約０．８１０インチ径方向外向きに延びる。複数の開口６１０が、円錐形シールド１１８をたとえば処理チャンバの壁に結合しやすくするために、フランジ６０８を貫通して設けられてもよい。複数の開口６１０は、フランジ６０８に沿って等間隔に配置することができる。いくつかの実施形態では、１２個の開口６１０が設けられ、隣り合う開口６１０との間に３０度の間隔が置かれる。
【００２９】
中間部６０４は実質的に直線であり、上部６０２から径方向内向きおよび下向きに傾斜している。中間部６０４は、上部６０２の径方向内向き面と中間部６０４との間で測定したときに、上部６０２に対して約１１０度の角度で形成することができる。
【００３０】
底部部分６０６は実質的に直線であり、中間部６０４の端部から上部６０２の反対側に垂直に下向きに延びる。底部部分は、径方向内向きに突き出るフランジ６１２を含む。いくつかの実施形態では、フランジ６１２は約２．２６インチの幅を有し、またフランジ６１２は約１５．１２インチの内径を有する。いくつかの実施形態では、フランジ６１２は約０．１７インチの厚さを有する。いくつかの実施形態では、フランジ６１２は、フランジ６１２の内径に沿ってフランジ６１２から上向きに突き出る内側環状リップ６１４を含む。いくつかの実施形態では、リップ６１４は、フランジ６１２の上面の上に約０．０４インチ延びる。いくつかの実施形態では、リップ６１４は約０．６インチの幅を有する。内側環状リップ６１４は、カバーリング１２０の接触支持面の低減を可能にするために、実質的に平面の上面を有する。
【００３１】
上部６０２は、たとえば回転シールド１０６およびシュラウド１２６などの、処理チャンバの上方領域内の構成要素を取り囲むのに十分な直径を有する。中間部６０４は、上部６０２の近くから底部部分６０６の近くまで減少する、変化する直径を有する。底部部分６０６は、上部６０２よりも小さいが、たとえば基板支持体１１０、内側堆積リング１４０および外側堆積リング１４２、ならびにカバーリング１２０などの、処理チャンバの下方領域内の構成要素を取り囲むには十分な直径を有する。たとえば、いくつかの実施形態では、上部６０２は約２７．１６インチの内径を有し、底部部分６０６は約１９．３２インチの内径を有し、中間部６０４の内径は、上部６０２から底部部分６０６までの間で直線的に変化する。
【００３２】
円錐形シールド１１８は、粒子保持を強化するために、たとえば、ツインワイヤアークスプレーなどのアルミニウムアークスプレーによってテクスチャ加工することができる。いくつかの実施形態では、上部６０２は、中間部６０４および底部部分６０６よりも厚くすることができる。いくつかの実施形態では、中間部６０４は底部部分６０６よりも厚くすることができる。いくつかの実施形態では、上部６０２は中間部６０４よりも厚くすることができ、中間部６０４は底部部分６０６よりも厚くすることができる。たとえば、いくつかの実施形態では、上部６０２は約０．５２インチの厚さを有し、中間部６０４は約０．２５インチの厚さを有し、底部部分６０６は約０．１７インチの厚さを有する。
【００３３】
円錐形シールド１１８は、約８．５インチから約８．７５インチまでの間の、たとえば約８．６４インチの全高を有することができる。いくつかの実施形態では、上部６０２は約３．２３インチの高さを有する（フランジ６０８の最上部から、上部６０２と中間部６０４の外側の理論的稜角交点までを測定）。いくつかの実施形態では、底部部分６０６は、約４．６インチなどの、約４．５インチから４．７インチまでの間の高さを有する（フランジ６１２の底部部分から、底部部分６０６と中間部６０４の外側の理論的稜角交点までを測定）。
【００３４】
図１に戻って参照すると、カバーリング１２０は、ベース部分１２３と、ベース部分１２３から上に湾曲している、かつ基板を中に配置できる皿またはボウルを形成するための所定の厚さを有する、リング部１２２とを含むことができる。リング部１２２は、基板１０８の上面を取り囲むとともに、この上面の上方に、またはそれと同じ高さに配置されている。カバーリング１２０は、ベース部分１２３から下に延びる環状足１２１をさらに含むことができる。
【００３５】
カバーリング１２０はまた、円錐形シールド１１８に対して、所定の隙間１２４および所定の長さを有することもできる。したがって、材料が基板１０８に堆積されるとき、その材料は、基板支持体１１０の下、または円錐形シールド１１８の外側に堆積することが防止または実質的に防止される。上述のように材料の堆積を制御すると、基板１０８への、または処理チャンバの内部での、汚染の拡散が有利に防止または低減される。いくつかの実施形態では、カバーリング１２０の上面は、粒子保持を強化するために、たとえば、ツインワイヤアークスプレーなどのアルミニウムアークスプレーによってテクスチャ加工することができる。いくつかの実施形態では、環状足１２１と、環状足１２１の径方向外側のベース部分１２３の下面とを除いて、カバーリング１２０の全面をテクスチャ加工し、それによって、カバーリング１２０が円錐形シールド１１８に張り付くリスクを低減することができる。
【００３６】
カバーリング１２０は、カバーリング１２０が円錐形シールド１１８の中心開口内に配置され、フランジ６１２の上の、リップ６１４の上などに載ることができるように、円錐形シールド１１８の底部部分６０６の内径よりも小さい外径を有する。いくつかの実施形態では、カバーリング１２０は、約１８．９〜約１９インチの外径を有する。いくつかの実施形態では、リング部１２２の内径は、約１８．５０〜約１８．７５インチである。いくつかの実施形態では、ベース部分１２３の内径は、約１３．０から１３．１インチまでの間である。いくつかの実施形態では、カバーリング１２０は、約０．９から１．０インチまでの間の全高を有する。
【００３７】
いくつかの実施形態では、ベース部分１２３は約０．２１インチの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ベース部分１２３は平面の上面と、第１の厚さを画定する環状足１２１の径方向外側の第１の下面と、第２の厚さを画定する環状足１２１の径方向内側の第２の下面とを有し、第１の厚さは第２の厚さよりも厚い。たとえば、いくつかの実施形態では、第１の厚さは約０．２１インチであり、第２の厚さは約０．１８インチである。いくつかの実施形態では、環状足１２１はベース部分１２３から、またはベース部分１２３の第１の下面から、約０．１７インチだけ突き出ることができる。いくつかの実施形態では、環状足１２１は、約１４．９２インチの外径および約１４．１７インチの内径を有する。
【００３８】
いくつかの実施形態では、環状足１２１の下方径方向内側部は、径方向外向きの浅い非直角で配置することができる（たとえば、図２の２２８で示すように）。いくつかの実施形態では、この非直角は、ベース部分１２３に対する垂線から約３０度である。傾斜面は、カバーリング１２０を外側堆積リング１４２の頂部に置くのに、および取り付けるのに有利に役立つ。
【００３９】
内側堆積リング１４０および外側堆積リング１４２はさらに、基板支持体１１０の下に材料が堆積することを防止する。発明者らは、二体式堆積リングが、回転する基板１０８および／または基板支持体１１０と接触して損傷を生じ得る、またチャンバを汚染するおそれがある微粒子を発生し得る固定堆積リングによって引き起こされる摩耗を、有利に低減することを発見した。そのため本発明者らは、基板支持体１１０の上に載って一緒に回転する内側堆積リング１４０と、固定チャンバ構成要素の上に載っている外側堆積リング１４２とを設置した。
【００４０】
図２は、図１に表された処理キットの一部分の拡大断面図を表す。いくつかの実施形態では、内側堆積リング１４０は、脚部２２０と、脚部２２０から径方向内向きに延びる平坦部２２１と、平坦部２２１から径方向内向きに延びる凹部２２２（たとえば、第１の凹部）と、凹部２２２の最内側部分から上向きに延びるリップ２２３（たとえば、第１のリップ）とを含む。いくつかの実施形態では、凹部２２２は、リップ２２３で終端する凹部２２２の平坦な底部まで下向きおよび内向きに延びる傾斜壁２０６によって形成することができる。いくつかの実施形態では、内側堆積リング１４０はまた、基板支持体１１０の回転中に基板１０８が動いた場合に基板１０８が基板支持体１１０から脱落することを防止するために、凹部２２２の外側周辺部に張出部を含むこともできる。
【００４１】
いくつかの実施形態では、内側堆積リング１４０の底面は、脚部２２０の底面と、脚部２２０の内壁と、平坦部２２１と概して反対側の第１の平坦面と、凹部２２２と概して反対側の第２の平坦面につながる内向きおよび下向きの傾斜壁と、内側堆積リング１４０の内壁で終端する上向き傾斜壁とによって画定される。いくつかの実施形態では、（たとえば、第２の平坦面と内壁の交点の）内側堆積リング１４０の最下最内側縁部は、たとえば約４５度で面取りされている。
【００４２】
いくつかの実施形態では、内側堆積リング１４０は、約１２．７〜約１２．９インチの外径を有する。いくつかの実施形態では、内側堆積リング１４０は、約１１．４〜約１１．６インチの内径を有する。いくつかの実施形態では、内側堆積リング１４０は、約０．５５〜約０．６５インチの幅を有する。いくつかの実施形態では、内側堆積リング１４０は、約０．２０〜約０．３インチの全高を有する。いくつかの実施形態では、内側堆積リング１４０の脚部２２０は、約０．７５〜約１．５インチの幅を有する。いくつかの実施形態では、脚部２２０の内壁は、約１２．５〜約１２．６インチの直径を有する。いくつかの実施形態では、リップ２２３は、約０．０５〜約０．０８インチの幅を有する。
【００４３】
内側堆積リング１４０の上面は、粒子保持を強化するために、たとえば、ツインワイヤアークスプレーなどのアルミニウムアークスプレーによってテクスチャ加工することができる。いくつかの実施形態では、内側堆積リング１４０のすべての面は、脚部２２０の内壁から凹部２２２の反対側の平坦底面の内側周辺縁部までの底面を除いて、上述のようにテクスチャ加工することができる。
【００４４】
いくつかの実施形態では、外側堆積リング１４２は、カラー部２２４と、カラー部２２４の上方径方向内側に配置された上部平坦部２２５と、上部平坦部２２５から内向きに延びる凹部２２６（たとえば、第２の凹部）と、凹部２２６の最内側部分から上向きに延びるリップ２２７（たとえば、第２のリップ）とを含む。カラー部２２４は、上部平坦部２２５の下にあり径方向外向きに延びる張出部を画定する。
【００４５】
いくつかの実施形態では、外側堆積リング１４２の上面は、カラー部２２４の張出部、上部平坦部２２５、凹部２２６およびリップ２２７の間で画定される。いくつかの実施形態では、図２および図３に表されているように、外側堆積リング１４２の下面は段差付きであり、（一般にリップ２２７および凹部２２６の反対側の）最内側平坦部３０２と、（一般に凹部２２６と上部平坦部２２５の間の傾斜面の反対側の）中間平坦部３０４と、（一般に上部平坦部２２５の反対側の、カラー部２２４に沿って径方向外向きに延びる）再外側平坦部３０６とを含む。垂直壁が、外側堆積リング１４２の下面の最内側平坦部３０２と、中間平坦部３０４と、再外側平坦部３０６とを連結している。
【００４６】
いくつかの実施形態では、外側堆積リング１４２は、約１４．５〜約１４．７インチの外径を有する。いくつかの実施形態では、外側堆積リング１４２は、約１２．１〜約１２．３インチの内径を有する。いくつかの実施形態では、外側堆積リング１４２は、約１．１〜約１．３インチの幅を有する。いくつかの実施形態では、外側堆積リング１４２は、約０．４〜約０．６インチの全高を有する。いくつかの実施形態では、外側堆積リング１４２のリップ２２７は、約０．７５〜約１．５インチの幅を有する。いくつかの実施形態では、外側堆積リング１４２のリップ２２７は、凹部２２６の上方に約０．１〜約０．２インチの高さを有する。いくつかの実施形態では、凹部２２６は、リップ２２７の垂直内側側壁から内向きに約０．４〜約０．６インチ延びる底部平坦面を有する。いくつかの実施形態では、凹部２２６の底部平坦面を上部平坦部２２５に連結する傾斜壁は、上向きに約２５〜約３５度、または約３０度で傾斜している。いくつかの実施形態では、カラー部２２４の張出部は、上部平坦部２２５の約０．１５〜約０．２０インチ下方に配置される。いくつかの実施形態では、カラー部２２４の下面は、カラー部２２４の張出部の約０．２４〜約０．２７インチ下方に配置される。いくつかの実施形態では、カラー部２２４の最外側平坦部３０６は、約０．４〜約０．５インチの長さを有する。いくつかの実施形態では、カラー部２２４の中間平坦部３０４は、約０．１５〜約０．３インチの長さを有する。いくつかの実施形態では、カラー部２２４の最内側平坦部３０２は、約０．５〜約０．６インチの長さを有する。
【００４７】
外側堆積リング１４２の上面は、粒子保持を強化するために、たとえば、ツインワイヤアークスプレーなどのアルミニウムアークスプレーによってテクスチャ加工することができる。いくつかの実施形態では、外側堆積リング１４２は、リップ２２７の上面と凹部２２６の間だけがテクスチャ加工され、上部平坦部２２５までは除かれる。
【００４８】
図２に示されるように、内側堆積リング１４０の脚部２２０は、外側堆積リング１４２の凹部２２６の中に延びて、内側堆積リング１４０と外側堆積リング１４２の間に蛇行通路２５０を形成する。いくつかの実施形態では、回転する内側堆積リング１４０が固定の外側堆積リング１４２と接触しないことを、スパッタされる材料が基板支持体１１０の下の領域の中に漏れないことも確実にしながら、確実にするために、内側堆積リング１４０の脚部２２０は、第１の隙間２０２によって、外側堆積リング１４２の凹部２２６から垂直に間隔があけられている。いくつかの実施形態では、第１の隙間２０２は、約０．０４５インチから約０．０５５インチである。リップ２２３は、内側堆積リング１４０が基板１０８に接触し汚染しないことを確実にするために、第２の隙間２０４によって基板１０８から垂直に間隔があけられている。いくつかの実施形態では、第２の隙間２０４は、約０．００８インチから約０．０１２インチである。いくつかの実施形態では、内側堆積リング１４０は、約１１．５インチの第１の内径、および約１２．８インチの第１の外径を有する。いくつかの実施形態では、外側堆積リング１４２は、約１２．２インチの第２の内径、および約１３．７インチから約１４．６インチまでの間の第２の外径を有する。
【００４９】
いくつかの実施形態では、外側堆積リング１４２は、外側堆積リング１４２が処理チャンバ１００に組み込まれるときに基板支持体の構成要素２１０の上に載る、複数の特徴部２０８を含む。図３は、複数の特徴部２０８をより明確に示す、堆積リング１４２の斜視底面図である。図３に示されるように、複数の特徴部２０８は、外側堆積リング１４２の下面の中間平坦部３０４から突き出る。いくつかの実施形態では、複数の特徴部２０８は、互いに等間隔に配置される。いくつかの実施形態では、３つの特徴部２０８が設けられる。いくつかの実施形態では、３つの特徴部２０８が設けられ、互いに１２０度の間隔で配置される。
【００５０】
回転シールド１０６についての以下の説明は、図４および図５を参照して行う。図４は、本開示のいくつかの実施形態による回転シールド１０６の斜視上面図を表す。図５は、図４の線５−５’に沿った回転シールド１０６の断面図を表す。いくつかの実施形態では、回転シールドは、ベース４０６と、ベース４０６から下向きおよび径方向外向きに延びる円錐形部４０２と、円錐形部４０２の底部から径方向外向きに延びるカラー部４０４とを含む。孔１０４は、円錐形部４０２に形成される。嵌合孔４０８が、軸１３２を受けて回転シールド１０６を回転しやすくするために、ベース４０６の上面に形成される。嵌合孔４０８は、軸１３２に対応する形状を有しており、軸１３２が回転シールド１０６に対して回転する可能性がないようにしながら、軸１３２から回転シールド１０６へ回転を伝えるように構成されている。すなわち、嵌合孔４０８は、軸１３２が嵌合孔４０８の中で滑り回転シールド１０６に対して回転することがないように形作られている。
【００５１】
図５に示されるように、ベースは、回転シールド１０６を軸１３２に固定するために固定要素が貫通して延びる、複数の孔５０４を含む。いくつかの実施形態では、ベース４０６は、固定要素用の、製造が容易で安全確実な取付け面を形成するためにｖ形チャネル５０２をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、孔１０４は、シュラウド１２６の形に対応するために卵形になっている。いくつかの実施形態では、孔１０４は、回転シールド１０６の中心軸と交差する円錐形部に沿う線に沿って互いにオフセットされた、第１の円および第２の円によって画定される。第１の円は、回転シールド１０６の外側縁部の近くに配置され、第２の円よりも大きい直径を有する。孔はさらに、たとえば図４に示された孔１０４のなめらかな連続輪郭を得るために、第１と第２の円を結合する２つの接線によって画定される。いくつかの実施形態では、第１の円は約４〜約４．１インチの直径を有し、第２の円は約３〜約３．１インチの直径を有し、第１と第２の円は約２．３〜約２．４インチだけオフセットされている。
【００５２】
いくつかの実施形態では、回転シールド１０６は、約１１〜約１１．２５インチの全高を有することができる。いくつかの実施形態では、回転シールド１０６は、約２１〜約２１．２５インチの最大内径を有することができる（たとえば、円錐形部の底部端部において）。いくつかの実施形態では、回転シールド１０６は、約２４．７５〜約２５インチの最大外径を有することができる（たとえば、円錐形部のフランジの端部において）。いくつかの実施形態では、回転シールド１０６のベース４０６は、約６．２５〜約６．５インチの外径を有することができる。いくつかの実施形態では、円錐形部は、約３０〜約５０度、または約３５〜約４５度、または約４０度の角度で配置することができる。いくつかの実施形態では、円錐形部は、約０．２５〜約０．５インチ、または約０．３インチの厚さを有することができる。回転シールド１０６の内部面は、粒子保持を強化するために、たとえば、ツインワイヤアークスプレーなどのアルミニウムアークスプレーによってテクスチャ加工することができる。いくつかの実施形態では、ｖ形チャネル５０２およびｖ形チャネル５０２より上の全面を除いて、回転シールド１０６の全面に上述のようにテクスチャ加工することができる。
【００５３】
上記は本開示の諸実施形態を対象としているが、本開示のその他のさらなる実施形態を本開示の基本的な範囲から逸脱することなく考案することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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